JP2006263705A - 硝酸性窒素含有水の処理方法および処理装置 - Google Patents
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Abstract
【手段】硝酸性窒素含有水を鉄化合物に接触させて硝酸性窒素を還元分解する処理方法において、硝酸性窒素含有水に鉄化合物を添加する工程〔鉄化合物添加工程〕、鉄化合物を添加した上記含有水を反応槽に導いて硝酸性窒素を分解する工程〔分解工程〕、生成した沈澱(汚泥)を固液分離する工程〔汚泥分離工程〕、分離した汚泥の全部または一部をアルカリ性にして反応槽に返送する工程〔汚泥返送工程〕を有し、上記分解工程において、鉄化合物を添加した硝酸性窒素含有水とアルカリ性汚泥とを混合し、非酸化性雰囲気下、アルカリ性下で反応させ、還元性の鉄化合物沈澱を生成させて硝酸性窒素を還元分解することを特徴とする硝酸性窒素含有水の処理方法。
【選択図】 図1
Description
(1)硝酸性窒素含有水を鉄化合物に接触させて硝酸性窒素を還元分解する処理方法において、硝酸性窒素含有水に鉄化合物を添加する工程〔鉄化合物添加工程〕、鉄化合物を添加した上記含有水を反応槽に導いて硝酸性窒素を分解する工程〔分解工程〕、生成した沈澱(汚泥)を固液分離する工程〔汚泥分離工程〕、分離した汚泥の全部または一部をアルカリ性にして反応槽に返送する工程〔汚泥返送工程〕を有し、上記分解工程において、鉄化合物を添加した硝酸性窒素含有水とアルカリ性汚泥とを混合し、非酸化性雰囲気下、アルカリ性下で反応させ、還元性の鉄化合物沈澱を生成させて硝酸性窒素を還元分解することを特徴とする硝酸性窒素含有水の処理方法。
(2)上記(1)に記載する処理方法において、硝酸性窒素含有水に含まれる硝酸性窒素をアンモニアに還元分解し、硝酸性窒素の残留濃度を8mg-N/L以下に低減する硝酸性窒素含有水の処理方法。
(3)上記(1)または(2)に記載する処理方法において、硝酸性窒素含有水に第一鉄化合物を添加し、該第一鉄化合物を添加した上記含有水を反応槽に導き、一方、汚泥分離工程で分離した汚泥の一部または全部をアルカリ性にして反応槽に返送し、該反応槽において、非酸化性雰囲気下、10℃〜30℃の温度下、pH8.5〜11の液性下で、沈澱の2価鉄イオンと全鉄イオンの比〔Fe2+/Fe(T)〕が0.4〜0.8であるように還元性鉄化合物沈澱を生成させる硝酸性窒素含有水の処理方法。
(4)上記(1)〜(3)の何れかに記載する処理方法において、鉄化合物添加工程の前に、硝酸性窒素含有水に鉄化合物またはアルミニウム化合物を添加し、アルカリ性下で鉄またはアルミニウムの水酸化物を沈殿させることによって、上記含有水中のケイ酸イオンないしアルミニウムイオンの少なくとも何れかを上記水酸化物と共に沈澱化し、この沈澱を濾過除去する前処理工程を設け、ケイ酸イオンないしアルミニウムイオンを除去した上記含有水を鉄化合物添加工程に導く排水の処理方法。
(5)硝酸性窒素含有水に第一鉄化合物を添加する槽、第一鉄化合物を添加した上記含有水を導入する非酸化性の密閉反応槽、この密閉反応槽から抜き出したスラリーを導入する汚泥分離槽、分離した汚泥(沈殿)の一部または全部にアルカリを添加する槽、アルカリ性にした汚泥を上記密閉反応槽に導入する管路、上記密閉反応槽において第一鉄化合物を添加した上記含有水とアルカリ性汚泥とを混合して硝酸性窒素を還元分解することを特徴とする硝酸性窒素含有水の処理装置。
(6)上記(5)の処理装置において、硝酸性窒素含有水に含まれるケイ酸ないしアルミニウムを予め沈殿化して除去する手段を、鉄化合物添加槽の前に設けた硝酸性窒素含有水の処理装置。
〔FeII (6-x)FeIII x(OH)12〕x+〔Ax/n・yH2O〕x- …(1)
(0.9<x<4.2、Fe2+/全Fe=0.3〜0.85)。
4[Fe4 (II)Fe2 (III)(OH)12]2+[SO4 2-・3H2O]2-+NO3 -+6OH- → 8Fe3O4+4SO4 2-+37H2O+NH4 + … (2)
〔実施例1〕
図1に示す本発明の処理フローに従い、あらかじめ還元性鉄化合物沈殿を十分に生成させるため、硝酸性窒素を含まない排水等2Lを添加槽10に導入し、硫酸第一鉄をFe(II)として600mg/Lになるように添加した。一方、固液分離した沈澱に消石灰を添加してpH11に調整し、このアルカリ性沈澱を200g/Lの濃度で反応槽に戻し、硫酸第一鉄を添加した排水等と混合し、嫌気性雰囲気下、pH9.0、液温20℃で30分〜2時間反応させた。次いで、反応槽から抜き出したスラリーをシックナーで20時間静置して沈澱を分離した。この沈澱に消石灰を加えてアルカリ性にしたものを反応槽に戻してさらに還元性鉄化合物沈殿を生成させた。この沈澱の生成分離を30回繰り返し、硝酸イオンの分解に必要な濃度の還元性沈殿を生成させた。この後に、硝酸イオン90mg/L(Nとして20mg/L)を含む排水等2Lを上記処理系に導入し、鉄化合物の添加、還元性沈殿の生成、汚泥の分離、汚泥のアルカリ化、アルカリ性汚泥の返送の各処理を繰り返し行った。なお、反応槽での処理時間は12時間、繰り返し回数30回とした。この結果、沈殿を分離した排水等の硝酸イオン濃度は8mg-N/L(環境基準値以下)であった。
硝酸イオン90mg/L(Nとして20mg/L)を含む排水等2Lに、還元用鉄粉(平均粒径100μm)を50g添加し、嫌気性環境下、pH9.0、液温20℃で12時間分解反応を進めた。生成した沈殿を除去した排水等に含まれる硝酸イオンの残留濃度は16mg-N/Lであった。
Claims (6)
- 硝酸性窒素含有水を鉄化合物に接触させて硝酸性窒素を還元分解する処理方法において、硝酸性窒素含有水に鉄化合物を添加する工程〔鉄化合物添加工程〕、鉄化合物を添加した上記含有水を反応槽に導いて硝酸性窒素を分解する工程〔分解工程〕、生成した沈澱(汚泥)を固液分離する工程〔汚泥分離工程〕、分離した汚泥の全部または一部をアルカリ性にして反応槽に返送する工程〔汚泥返送工程〕を有し、上記分解工程において、鉄化合物を添加した硝酸性窒素含有水とアルカリ性汚泥とを混合し、非酸化性雰囲気下、アルカリ性下で反応させ、還元性の鉄化合物沈澱を生成させて硝酸性窒素を還元分解することを特徴とする硝酸性窒素含有水の処理方法。
- 請求項1に記載する処理方法において、硝酸性窒素含有水に含まれる硝酸性窒素をアンモニアに還元分解し、硝酸性窒素の残留濃度を8mg-N/L以下に低減する硝酸性窒素含有水の処理方法。
- 請求項1または2に記載する処理方法において、硝酸性窒素含有水に第一鉄化合物を添加し、該第一鉄化合物を添加した上記含有水を反応槽に導き、一方、汚泥分離工程で分離した汚泥の一部または全部をアルカリ性にして反応槽に返送し、該反応槽において、非酸化性雰囲気下、10℃〜30℃の温度下、pH8.5〜11の液性下で、沈澱の2価鉄イオンと全鉄イオンの比〔Fe2+/Fe(T)〕が0.4〜0.8であるように還元性鉄化合物沈澱を生成させる硝酸性窒素含有水の処理方法。
- 請求項1〜3の何れかに記載する処理方法において、鉄化合物添加工程の前に、硝酸性窒素含有水に鉄化合物またはアルミニウム化合物を添加し、アルカリ性下で鉄またはアルミニウムの水酸化物を沈殿させることによって、上記含有水中のケイ酸イオンないしアルミニウムイオンの少なくとも何れかを上記水酸化物と共に沈澱化し、この沈澱を濾過除去する前処理工程を設け、ケイ酸イオンないしアルミニウムイオンを除去した上記含有水を鉄化合物添加工程に導く排水の処理方法。
- 硝酸性窒素含有水に第一鉄化合物を添加する槽、第一鉄化合物を添加した上記含有水を導入する非酸化性の密閉反応槽、この密閉反応槽から抜き出したスラリーを導入する汚泥分離槽、分離した汚泥(沈殿)の一部または全部にアルカリを添加する槽、アルカリ性にした汚泥を上記密閉反応槽に導入する管路、上記密閉反応槽において第一鉄化合物を添加した上記含有水とアルカリ性汚泥とを混合して硝酸性窒素を還元分解することを特徴とする硝酸性窒素含有水の処理装置。
- 請求項5の処理装置において、硝酸性窒素含有水に含まれるケイ酸ないしアルミニウムを予め沈殿化して除去する手段を、鉄化合物添加槽の前に設けた硝酸性窒素含有水の処理装置。
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